【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ～ ）： 端口 1 也是具有內(nèi)部提升電路的雙向 I/O 端口，其輸出緩沖器可以推動(dòng) 4個(gè) LS TTL 負(fù)載，同樣地若將端口 1 的輸出設(shè)為高電平，便是由 此端口來(lái)輸入數(shù)據(jù)。如果是使用 8052 或是 8032 的話， 又當(dāng)做定時(shí)器 2 的外部脈沖輸入腳，而 可以有 T2EX 功能，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)腳位。 PORT3（ ～ ）： 端口 3 也具有內(nèi)部提升電路的雙向 I/O 端口，其輸出緩沖器可以推動(dòng) 4 個(gè)TTL 負(fù)載，同時(shí)還多工具有其他的額外特殊功能，包括串行通信、外部中斷控制、計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)控制及外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)容的讀取或?qū)懭肟刂频裙δ堋? 其引腳分配如下： ： RXD，串行通信輸入。 ： TXD，串行通信輸出。 ： INT0，外部中斷 0輸入。 ： INT1，外部中斷 1輸入。 ： T0，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器 0輸入。 ： T1，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器 1輸入。 ： WR：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫(xiě)入信號(hào)。 ： RD，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀取信號(hào)。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈 沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無(wú)效。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng)/EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 4． AT89S52 的內(nèi)部資源 AT89S52 有 6 個(gè)中斷源：兩個(gè)外部中斷（ INT0 和 INT1），三個(gè)定時(shí)中斷（定時(shí)器 0、 2）和一個(gè)串行中斷。這些中斷每個(gè)中斷源都可以通過(guò)置位或清除特殊寄存器 IE中的相關(guān)中斷允許控制位分別使得中斷源有效或無(wú)效。 IE 還包括一個(gè)中斷允許總控制位 EA，它能一次禁止所有中斷。 AT89S52 內(nèi)部具有看門(mén)狗定時(shí)器及 3 個(gè) 16 位可編程定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器。 16 位是指他們都是由 16 個(gè)觸發(fā)器構(gòu)成，故最大計(jì)數(shù)模值為 1216? 。可編程是指它們的工作方式由指令來(lái)設(shè)置，或者當(dāng)計(jì)數(shù)器用，或者當(dāng)定時(shí)器用，并且記數(shù)（定時(shí)）的范圍也可以由指令來(lái)設(shè)置。這種控制功能是通過(guò)定時(shí)器方式控制器 TMOD 來(lái)完成的。 存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)： MCS51 器件有單獨(dú)的程序存儲(chǔ)器和數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)器。外部程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器都可以 64K 尋址。程序存儲(chǔ)器：如果 EA 引腳接地，程序讀取只從外部存儲(chǔ)器開(kāi)始。對(duì)于 89S52，如果 EA 接 VCC，程序讀寫(xiě)先從內(nèi)部存儲(chǔ)器（地址為 0000H～ 1FFFH）開(kāi)始，接著從外部尋址，尋址地址為： 2021H~FFFFH。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器： AT89S52 有 256 字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。高 128 字節(jié)與特殊功能寄存器重疊。也就是說(shuō)高 128 字節(jié)與特殊功能寄存器有相同的地址，而物理上是分開(kāi)的。當(dāng)一條指令訪問(wèn)高于 7FH 的地址時(shí)，尋址方式?jīng)Q定 CPU 訪問(wèn)高 128 字節(jié)RAM 還是 特殊功能寄存器空間。直接尋址方式訪問(wèn)特殊功能寄存器（ SFR）。例如，下面的直接尋址指令訪問(wèn) 0A0H（ P2口）存儲(chǔ)單元 MOV 0A0H , data 使用間接尋址方式訪問(wèn)高 128 字節(jié) RAM。例如，下面的間接尋址方式中， R0 內(nèi)容為 0A0H，訪問(wèn)的是地址 0A0H 的寄存器，而不是 P2口（它的地址也是 0A0H）。 MOV @R0 , data 堆棧操作也是簡(jiǎn)介尋址方式。因此，高 128 字節(jié)數(shù)據(jù) RAM 也可用于堆棧空間。 4. 3 L298 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 4. L298 電機(jī)驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)介 L298 是 SGS 公司的產(chǎn)品， L298N 為 15 個(gè)管角的單塊集成電路，高電壓，高電流，四通道驅(qū)動(dòng)，設(shè)計(jì)用 L298N 來(lái)接收 DTL或者 TTL邏輯電平，驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載(比如繼電器，直流和步進(jìn)馬達(dá) )和開(kāi)關(guān)電源晶體管。內(nèi)部包含 4通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路，其額定工作電流為 1 A，最大可達(dá) A， Vss 電壓最小 V，最大可達(dá) 36 V； Vs 電壓最大值也是 36 V。 L298N 可直接對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制，無(wú)須隔離電路，可以驅(qū)動(dòng)雙電機(jī)。 4. L298 內(nèi)部的原理圖 I N 1I N 2E N AO U T 1O U T 2O U T 3O U T 4I N 3I N 4E N B6 V 動(dòng) 力 電 源4. L298 引腳符號(hào)及功能 引 腳 功 能 SENSA、 SENSB 分別為兩個(gè) H橋的電流反饋腳，不用時(shí)可以直接接地 ENA 、 ENB 使能端，輸入 PWM信號(hào) IN IN IN IN4 輸入端， TTL 邏輯電平信號(hào) OUT OUT OUT OUT4 輸出端，與對(duì)應(yīng)輸入端同邏輯 VCC 邏輯控制電源 ， ~7V VSS 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源，最小值需比輸入的低電平電壓高 GND 地 4. L298 的邏輯功能 IN1 IN2 ENA 電機(jī)狀態(tài) X X 0 停止 1 0 1 順時(shí)針 0 1 1 逆時(shí)針 0 0 0 停止 1 1 0 停止 當(dāng)使能端為高電平時(shí)，輸入端 IN1 為 PWM 信號(hào) ,IN2 為低電平信號(hào)時(shí) ,電機(jī)正轉(zhuǎn)；輸入端 IN1 為低電平信號(hào)， IN2 為 PWM 信號(hào)時(shí) ,電機(jī)反轉(zhuǎn) 。IN1 與 IN2 相 同時(shí) ,電機(jī)快速停止。當(dāng)使能端為低電平時(shí) ,電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 在對(duì)直流電動(dòng)機(jī)電壓的控制和驅(qū)動(dòng)中，半導(dǎo)體功率器件 (L298)在使用上可以分為兩種方式：線性放大驅(qū)動(dòng)方式和開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)方式在線性放大驅(qū)動(dòng)方式。 半導(dǎo)體功率器件工作在線性區(qū) 優(yōu)點(diǎn)是控制原理簡(jiǎn)單，輸出波動(dòng)小，線性好，對(duì)鄰近電路干擾小，缺點(diǎn)為 功率器件工作在線性區(qū)，功率低和散熱 問(wèn)題嚴(yán)重。開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)方式是使半導(dǎo)體功率器件工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，通過(guò)脈調(diào)制（ PWM）來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的電壓，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。 4. 4 LED 數(shù)碼管顯示 4. LED 簡(jiǎn)介 LED（ Light Emitting Diode），發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。 LED 的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個(gè)支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個(gè)晶片被環(huán)氧樹(shù)脂封裝起來(lái)。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是 P 型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是 N 型半導(dǎo)體，在這邊主 要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來(lái)的時(shí)候，它們之間就形成一個(gè) “PN 結(jié) ”。 當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子就會(huì)被推向 P 區(qū)，在 P 區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會(huì)以光子的形式發(fā)出能量，這就是 LED 發(fā)光的原理。而光的波長(zhǎng)也就是光的顏色，是由形成 PN光器外，當(dāng)電流激勵(lì)時(shí)能發(fā)射光學(xué)輻射的半導(dǎo)體二極管。嚴(yán)格地講，術(shù)語(yǔ) LED應(yīng)該僅應(yīng)用于發(fā)射可見(jiàn)光的二極管；發(fā)射近紅外輻射的二極管叫紅外發(fā)光二極管（ IRED,Infrared Emitting Diode）；發(fā)射峰值波長(zhǎng)在可見(jiàn)光短波限附 近，由部份紫外輻射的二極管稱(chēng)為紫外發(fā)光二極管；但是習(xí)慣上把上述三種半導(dǎo)體二極管統(tǒng)稱(chēng)為發(fā)光二極管。 4. LED 七段數(shù)碼管的結(jié)構(gòu) 共陰極 共陽(yáng)極 管腳圖 其中：圖（ a）為共陰極結(jié)構(gòu)， 8 斷發(fā)光二極管的陰極端連接在一起，陽(yáng)極端分開(kāi)控制，使用時(shí)公共端接地，要使哪根發(fā)光二極管，則對(duì)應(yīng)的陽(yáng)極端接高電平。 圖（ b）為共陽(yáng)極結(jié)構(gòu)， 8 端發(fā)光二極管的陽(yáng)極端連接在一起，陰極端分開(kāi)控制，使用時(shí)公共端接電源。要使哪根發(fā)光二極管，則對(duì)應(yīng)的陰極端接地。其中7 段發(fā)光二極管構(gòu)成 7 筆的字形“ 8” ,1 根發(fā)光二極管構(gòu)成小數(shù)點(diǎn)。圖“ c”為引腳圖，從 ag 引腳輸入不同的 8 位二進(jìn)制編碼，可顯示不同的數(shù)字或字符。通常把控制發(fā)光二極管的 7（或 8）位二極管編制稱(chēng)為字段碼。不同數(shù)字或字符其字段碼不一樣，對(duì)于同一個(gè)數(shù)字或字符，共陰極連 接和共陽(yáng)極連接的字段碼也不一樣，共陰極和共陽(yáng)極的字段碼互為反碼。 4. 常見(jiàn) 數(shù)字和字符的字段碼 顯示字符 共陰極 字段碼 共陽(yáng)極字段碼 顯示字符 共陰極字段碼 共陽(yáng)極字段碼 0 3FH C0H C 39H C6H 1 06H F9H D 5EH A1H 2 5BH A4H E 79H 86H 3 4FH B0H F 71H 8EH 4 66H 99H P 73H 8CH 5 6DH 92H U 3EH C1H 6 7DH 82H T 31H CEH 7 07H F8H Y 6EH 91H 8 7FH 80H L 38H C7H 9 6FH 90H 8. FFH 00H A 77H 88H “滅 ” 00 FFH B 7CH 83H ?? ?? ?? 4. LED 數(shù)碼管和單片機(jī)的連接 電路的接法決定了必須采用逐位掃描顯示方式。即從段選口送出某位 LED的字型碼，然后選通該位 LED， 并保持一段延時(shí)時(shí)間。然后選通下一位，直到所有位掃 描完。 4. 簡(jiǎn)單的程序流程 4. 本系統(tǒng) 中單片機(jī)與 LED的連接 獨(dú)立式 鍵盤(pán)控制模塊 鍵盤(pán)的功能及分類(lèi) 鍵盤(pán)是一種最常用的輸入設(shè)備 ,它是一組按鍵的集合，從功能上可分為數(shù)字鍵和功 能鍵兩種，作用是輸入數(shù)據(jù)與命令，查詢和控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的人機(jī)對(duì)話。 鍵盤(pán)的分類(lèi) （ a）鍵盤(pán)按照接口原理可分為編碼鍵盤(pán)與非編碼鍵盤(pán)兩類(lèi)。這兩類(lèi)鍵盤(pán)的主要區(qū)別是識(shí)別鍵符及給出相應(yīng)鍵碼的方法。 編碼鍵盤(pán)主要是用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)鍵的識(shí)別； 非編碼鍵盤(pán)主要是由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)的定義與識(shí)別。 （ b）鍵盤(pán)按照其結(jié)構(gòu)可分為獨(dú)立式鍵盤(pán)與矩陣式鍵盤(pán)兩類(lèi)。 獨(dú)立式鍵盤(pán)主要用于按鍵較少的場(chǎng)合 ,矩陣式鍵盤(pán)主要用于按鍵較多的場(chǎng)合，也稱(chēng)行列式鍵盤(pán) 獨(dú)立式鍵盤(pán) 獨(dú)立式鍵盤(pán)的按鍵相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵接 一根 I/O 口線，一根 I/O 口線上的按鍵工作狀態(tài)不會(huì)影響其它 I/O 口線的工作狀態(tài)。因此，通過(guò)檢測(cè) I/O 口線的電平狀態(tài)，即可判斷鍵盤(pán)上哪個(gè)鍵被按下 P 1 .0P 1 .1P 1 .2P 1 .38 0 C 5 1V C CK E Y AK E Y DK E Y CK E Y B 獨(dú)立式鍵盤(pán)與單片機(jī)的鏈接 5 系統(tǒng) 軟件設(shè)計(jì) 直接應(yīng)用 AT89S52 的軟件方法實(shí)現(xiàn) PWM 信號(hào)輸出，這比硬件實(shí)現(xiàn) PWM 信號(hào)成本低。限制少。實(shí)現(xiàn)便捷。其流程圖如下所示。 流程圖 主程序流程圖 圖 8 主程序流程圖 定時(shí)器中斷程序流程圖 圖 9 定時(shí)器中斷程序流程圖 鍵盤(pán)控制流程圖 圖 10 鍵盤(pán)控制流程圖 結(jié)論 通過(guò)本次 畢業(yè) 設(shè)計(jì)，使我學(xué)到了許多書(shū)本上無(wú)法學(xué)到的知識(shí) ,也使我深刻體會(huì)到單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛。不僅讓我對(duì)學(xué)過(guò)的單片機(jī)知識(shí)有了很多的鞏固，同時(shí)也對(duì)單片 機(jī)這一門(mén)課程產(chǎn)生了更大的興趣。在本次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我學(xué)會(huì)了在網(wǎng)絡(luò)上查找有關(guān)本設(shè)計(jì)的各硬件的資源，其中包括：直流電機(jī) PWM 調(diào)速、AT89S52 單片機(jī) 、 L289 引腳圖及其引腳功能等， LED 數(shù)碼管顯示， 為本次 畢業(yè) 設(shè)計(jì)提供了一定的資料。 在做 畢業(yè) 設(shè)計(jì)的初期階段，難度很大，沒(méi)有頭緒。通過(guò)求助于陳老師、理清了思路。同時(shí)，在圖書(shū)館里、網(wǎng)上查閱資料，攻克了 畢業(yè) 設(shè)計(jì)中的道道難題。 通過(guò)本次科技創(chuàng)新實(shí)踐，我學(xué)到了許多東西，知道光靠書(shū)本上的東西是不夠的，需額外去查資料。 無(wú)論是在硬件還是軟件設(shè)計(jì)上，我都遇到了不少的問(wèn)題， 在克服困難 的過(guò)程中，我學(xué)到了許多，特別是在課堂上學(xué)不到的東西如（ PWM） 。 也鍛煉了我的 protel 畫(huà)圖能力，以